c语言知识点9

C typedef
C 语言提供了 typedef 关键字，您可以使用它来为类型取一个新的名字。下面的实例为单字节数字定义了一个术语 BYTE：

typedef unsigned char BYTE;

typedef vs #define
#define 是 C 指令，用于为各种数据类型定义别名，与 typedef 类似，但是它们有以下几点不同：
typedef 仅限于为类型定义符号名称，#define 不仅可以为类型定义别名，也能为数值定义别名，比如您可以定义 1 为 ONE。
typedef 是由编译器执行解释的，#define 语句是由预编译器进行处理的。

typedef 与 #define 比较
typdef 的一些特性与 define 的功能重合。例如：

#define BYTE unsigned char

这是预处理器用 BYTE 替换 unsigned char。
但也有 #define 没有的功能，例如：

typedef char * STRING;

编译器把 STRING 解释为一个类型的表示符，该类型指向 char。因此：

STRING name, sign;

相当于：

char * name , * sign;   

但是，如果这样假设：

#define STRING char *

然后，下面的声明：

STRING name, sign;

将被翻译成：

char * name, sign;

这导致 name 才是指针。
简而言之，#define 只是字面上的替换，由预处理器执行，#define A B 相当于打开编辑器的替换功能，把所有的 B 替换成 A。
与 #define 不同，typedef 具有以下三个特点：
1.typedef 给出的符号名称仅限于对类型，而不是对值。
2.typedef 的解释由编译器，而不是预处理器执行。并不是简单的文本替换。
3.虽然范围有限，但是在其受限范围内 typedef 比 #define 灵活。
C 输入 & 输出
当我们提到输入时，这意味着要向程序填充一些数据。输入可以是以文件的形式或从命令行中进行。C 语言提供了一系列内置的函数来读取给定的输入，并根据需要填充到程序中。
当我们提到输出时，这意味着要在屏幕上、打印机上或任意文件中显示一些数据。C 语言提供了一系列内置的函数来输出数据到计算机屏幕上和保存数据到文本文件或二进制文件中。
C 语言中的 I/O (输入/输出) 通常使用 printf() 和 scanf() 两个函数。
scanf() 函数用于从标准输入（键盘）读取并格式化， printf() 函数发送格式化输出到标准输出（屏幕）。

#include <stdio.h>
int main()
{
    float f;
    printf("Enter a number: ");
    // %f 匹配浮点型数据
    scanf("%f",&f);
    printf("Value = %f", f);
    return 0;
}

getchar() & putchar() 函数
int getchar(void) 函数从屏幕读取下一个可用的字符，并把它返回为一个整数。这个函数在同一个时间内只会读取一个单一的字符。您可以在循环内使用这个方法，以便从屏幕上读取多个字符。
int putchar(int c) 函数把字符输出到屏幕上，并返回相同的字符。这个函数在同一个时间内只会输出一个单一的字符。您可以在循环内使用这个方法，以便在屏幕上输出多个字符。
gets() & puts() 函数
char *gets(char *s) 函数从 stdin 读取一行到 s 所指向的缓冲区，直到一个终止符或 EOF。
int puts(const char *s) 函数把字符串 s 和一个尾随的换行符写入到 stdout。
scanf() 和 printf() 函数
int scanf(const char *format, …) 函数从标准输入流 stdin 读取输入，并根据提供的 format 来浏览输入。scanf() 函数有返回值且类型 int 型，当发生错误时立刻返回 EOF。scanf() 函数返回的值为：正确按指定格式输入变量的个数；也即能正确接收到值的变量个数。
int printf(const char *format, …) 函数把输出写入到标准输出流 stdout ，并根据提供的格式产生输出。
format 可以是一个简单的常量字符串，但是您可以分别指定 %s、%d、%c、%f 等来输出或读取字符串、整数、字符或浮点数。还有许多其他可用的格式选项，可以根据需要使用。

Windows、Unix、Mac不同操作系统的换行问题 回车符 和换行符
一、概念：换行符‘ ’和回车符‘ ’
（1）换行符就是另起一行 — ‘ ’ 10 换行（newline）
（2）回车符就是回到一行的开头 — ‘ ’ 13 回车（return）所以我们平时编写文件的回车符应该确切来说叫做回车换行符 CR: 回车(Carriage Return) LF: 换行(Line Feed)
二、应用：
（1）在微软的MS-DOS和Windows中，使用“回车CR(’ ’)”和“换行LF(’ ’)”两个字符作为换行符;
（2）Windows系统里面，每行结尾是 回车+换行(CR+LF)，即“ ”；
（3）Unix系统里，每行结尾只有 换行LF，即“ ”；
（4）Mac系统里，每行结尾是 回车CR 即’ ’。Mac OS 9 以及之前的系统的换行符是 CR，从 Mac OS X （后来改名为“OS X”）开始的换行符是 LF即‘ ’，和Unix/Linux统一了。
三、影响：
（1）一个直接后果是，Unix/Mac系统下的文件在Windows里打开的话，所有文字会变成一行；（2）而Windows里的文件在Unix/Mac下打开的话，在每行的结尾可能会多出一个^M符号。
（3）Linux保存的文件在windows上用记事本看的话会出现黑点。
四、可以相互转换：在linux下，命令unix2dos 是把linux文件格式转换成windows文件格式，命令dos2unix 是把windows格式转换成linux文件格式。在不同平台间使用FTP软件传送文件时, 在ascii文本模式传输模式下, 一些FTP客户端程序会自动对换行格式进行转换. 经过这种传输的文件字节数可能会发生变化. 如果你不想ftp修改原文件, 可以使用bin模式(二进制模式)传输文本。一个程序在windows上运行就生成CR/LF换行格式的文本文件，而在Linux上运行就生成LF格式换行的文本文件。
C 文件读写
打开文件
您可以使用 fopen( ) 函数来创建一个新的文件或者打开一个已有的文件，这个调用会初始化类型 FILE 的一个对象，类型 FILE 包含了所有用来控制流的必要的信息。下面是这个函数调用的原型：

FILE *fopen( const char * filename, const char * mode );

模式	描述
r	打开一个已有的文本文件，允许读取文件。
w	打开一个文本文件，允许写入文件。如果文件不存在，则会创建一个新文件。在这里，您的程序会从文件的开头写入内容。如果文件存在，则该会被截断为零长度，重新写入。
a	打开一个文本文件，以追加模式写入文件。如果文件不存在，则会创建一个新文件。在这里，您的程序会在已有的文件内容中追加内容。
r+	打开一个文本文件，允许读写文件。
w+	打开一个文本文件，允许读写文件。如果文件已存在，则文件会被截断为零长度，如果文件不存在，则会创建一个新文件。
a+	打开一个文本文件，允许读写文件。如果文件不存在，则会创建一个新文件。读取会从文件的开头开始，写入则只能是追加模式。

如果处理的是二进制文件，则需使用下面的访问模式来取代上面的访问模式：
“rb”, “wb”, “ab”, “rb+”, “r+b”, “wb+”, “w+b”, “ab+”, “a+b”
关闭文件
为了关闭文件，请使用 fclose( ) 函数。函数的原型如下：

 int fclose( FILE *fp );

如果成功关闭文件，fclose( ) 函数返回零，如果关闭文件时发生错误，函数返回 EOF。这个函数实际上，会清空缓冲区中的数据，关闭文件，并释放用于该文件的所有内存。EOF 是一个定义在头文件 stdio.h 中的常量。
写入文件
下面是把字符写入到流中的最简单的函数：

int fputc( int c, FILE *fp );

#include <stdio.h>
 
int main()
{
   FILE *fp = NULL;
 
   fp = fopen("/tmp/test.txt", "w+");
   fprintf(fp, "This is testing for fprintf...
");
   fputs("This is testing for fputs...
", fp);
   fclose(fp);
}
**```
fseek 知识点详解**
可以移动文件指针到指定位置读,或插入写:
```c
int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);

fseek 设置当前读写点到 offset 处, whence 可以是 SEEK_SET,SEEK_CUR,SEEK_END 这些值决定是从文件头、当前点和文件尾计算偏移量 offset。
你可以定义一个文件指针 FILE *fp,当你打开一个文件时，文件指针指向开头，你要指到多少个字节，只要控制偏移量就好，例如, 相对当前位置往后移动一个字节：fseek(fp,1,SEEK_CUR); 中间的值就是偏移量。 如果你要往前移动一个字节，直接改为负值就可以：fseek(fp,-1,SEEK_CUR)。
执行以下实例前，确保当前目录下 test.txt 文件已创建：

#include <stdio.h>
int main(){   
    FILE *fp = NULL;
    fp = fopen("test.txt", "r+");  // 确保 test.txt 文件已创建
    fprintf(fp, "This is testing for fprintf...
");   
    fseek(fp, 10, SEEK_SET);
    if (fputc(65,fp) == EOF) {
        printf("fputc fail");   
    }   
    fclose(fp);
}

执行结束后，打开 

test.txt 文件：
This is teAting for fprintf…

注意： 只有用 r+ 模式打开文件才能插入内容，w 或 w+ 模式都会清空掉原来文件的内容再来写，a 或 a+ 模式即总会在文件最尾添加内容，哪怕用 fseek() 移动了文件指针位置。
C 预处理器
C 预处理器不是编译器的组成部分，但是它是编译过程中一个单独的步骤。简言之，C 预处理器只不过是一个文本替换工具而已，它们会指示编译器在实际编译之前完成所需的预处理。我们将把 C 预处理器（C Preprocessor）简写为 CPP。
所有的预处理器命令都是以井号（#）开头。它必须是第一个非空字符，为了增强可读性，预处理器指令应从第一列开始。下面列出了所有重要的预处理器指令：
#define定义宏
#include包含一个源代码文件
#undef取消已定义的宏
#ifdef如果宏已经定义，则返回真
#ifndef如果宏没有定义，则返回真
#if如果给定条件为真，则编译下面代码
#else#if 的替代方案
#elif如果前面的 #if 给定条件不为真，当前条件为真，则编译下面代码
#endif结束一个 #if……#else 条件编译块
#error当遇到标准错误时，输出错误消息
#pragma使用标准化方法，向编译器发布特殊的命令到编译器中

指令	描述
#define	定义宏
#include	包含一个源代码文件
#undef	取消已定义的宏
#ifdef	如果宏已经定义，则返回真
#ifndef	如果宏没有定义，则返回真
#if	如果给定条件为真，则编译下面代码
#else	#if 的替代方案
#elif	如果前面的 #if 给定条件不为真，当前条件为真，则编译下面代码
#endif	结束一个 #if……#else 条件编译块
#error	当遇到标准错误时，输出错误消息
#pragma	使用标准化方法，向编译器发布特殊的命令到编译器中

预定义宏
ANSI C 定义了许多宏。
宏描述

宏	描述
DATE	当前日期，一个以 “MMM DD YYYY” 格式表示的字符常量。
TIME	当前时间，一个以 “HH:MM:SS” 格式表示的字符常量。
FILE	这会包含当前文件名，一个字符串常量。
LINE	这会包含当前行号，一个十进制常量。
STDC	当编译器以 ANSI 标准编译时，则定义为 1。

例子:

#include <stdio.h>

main()
{
   printf("File :%s
", __FILE__ );
   printf("Date :%s
", __DATE__ );
   printf("Time :%s
", __TIME__ );
   printf("Line :%d
", __LINE__ );
   printf("ANSI :%d
", __STDC__ );

}

当上面的代码（在文件 test.c 中）被编译和执行时，它会产生下列结果：

File :test.c
Date :Jun 2 2012
Time :03:36:24
Line :8
ANSI :1

预处理器运算符
C 预处理器提供了下列的运算符来帮助您创建宏：
宏延续运算符（）
一个宏通常写在一个单行上。但是如果宏太长，一个单行容纳不下，则使用宏延续运算符（）。例如：

#define  message_for(a, b)  
    printf(#a " and " #b ": We love you!
")

参数化的宏
CPP 一个强大的功能是可以使用参数化的宏来模拟函数。例如，下面的代码是计算一个数的平方：

int square(int x) {
   return x * x;
}

C 头文件
头文件是扩展名为 .h 的文件，包含了 C 函数声明和宏定义，被多个源文件中引用共享。有两种类型的头文件：程序员编写的头文件和编译器自带的头文件。
在程序中要使用头文件，需要使用 C 预处理指令 #include 来引用它。前面我们已经看过 stdio.h 头文件，它是编译器自带的头文件。
引用头文件相当于复制头文件的内容，但是我们不会直接在源文件中复制头文件的内容，因为这么做很容易出错，特别在程序是由多个源文件组成的时候。
引用头文件的操作
#include 指令会指示 C 预处理器浏览指定的文件作为输入。预处理器的输出包含了已经生成的输出，被引用文件生成的输出以及 #include 指令之后的文本输出。例如，如果您有一个头文件 header.h，如下：

char *test (void);

和一个使用了头文件的主程序 program.c，如下：

int x;
#include "header.h"

int main (void)
{
   puts (test ());
}
编译器会看

到如下的代码信息：

int x;
char *test (void);

int main (void)
{
   puts (test ());
}

C 语言中 include <> 与include “” 的区别?
#include < > 引用的是编译器的类库路径里面的头文件。
#include " " 引用的是你程序目录的相对路径中的头文件，如果在程序目录没有找到引用的头文件则到编译器的类库路径的目录下找该头文件。
C 错误处理
C 语言不提供对错误处理的直接支持，但是作为一种系统编程语言，它以返回值的形式允许您访问底层数据。在发生错误时，大多数的 C 或 UNIX 函数调用返回 1 或 NULL，同时会设置一个错误代码 errno，该错误代码是全局变量，表示在函数调用期间发生了错误。您可以在 errno.h 头文件中找到各种各样的错误代码。
被零除的错误
在进行除法运算时，如果不检查除数是否为零，则会导致一个运行时错误。
为了避免这种情况发生，下面的代码在进行除法运算前会先检查除数是否为零：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
main()
{
   int dividend = 20;
   int divisor = 0;
   int quotient;
 
   if( divisor == 0){
      fprintf(stderr, "除数为 0 退出运行...
");
      exit(-1);
   }
   quotient = dividend / divisor;
   fprintf(stderr, "quotient 变量的值为 : %d
", quotient );
 
   exit(0);
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

除数为 0 退出运行...

程序退出状态
通常情况下，程序成功执行完一个操作正常退出的时候会带有值 EXIT_SUCCESS。在这里，EXIT_SUCCESS 是宏，它被定义为 0。
如果程序中存在一种错误情况，当您退出程序时，会带有状态值 EXIT_FAILURE，被定义为 -1。所以，上面的程序可以写成：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
main()
{
   int dividend = 20;
   int divisor = 5;
   int quotient;
 
   if( divisor == 0){
      fprintf(stderr, "除数为 0 退出运行...
");
      exit(EXIT_FAILURE);
   }
   quotient = dividend / divisor;
   fprintf(stderr, "quotient 变量的值为: %d
", quotient );
 
   exit(EXIT_SUCCESS);
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

quotient 变量的值为 : 4

C 递归
递归指的是在函数的定义中使用函数自身的方法。
采用递归方法来解决问题，必须符合以下三个条件：
1、可以把要解决的问题转化为一个新问题，而这个新的问题的解决方法仍与原来的解决方法相同，只是所处理的对象有规律地递增或递减。
说明：解决问题的方法相同，调用函数的参数每次不同（有规律的递增或递减），如果没有规律也就不能适用递归调用。
2、可以应用这个转化过程使问题得到解决。
说明：使用其他的办法比较麻烦或很难解决，而使用递归的方法可以很好地解决问题。
3、必定要有一个明确的结束递归的条件。
说明：一定要能够在适当的地方结束递归调用。不然可能导致系统崩溃。